火电AGC机组超前控制策略

针对目前常规火电机组自动发电控制(Automatic Generation Control,AGC)性能的不足,设计了基于超短期负荷预测的火电机组AGC超前控制策略,与基于区域控制误差(Area Control Error,ACE)控制的水电机组AGC相配合,实现水火电AGC机组协调控制,达到充分利用火电AGC并调整长期ACE指标的目的。这种方法不仅适用于当前阶段,经过少量的改动也能应用于电力市场AGC辅助服务交易中。应用该方法的超前AGC控制系统已在江西EMS 系统平台上实现并投入在线闭环控制,运行实践表明,该方法能有效预测ACE未来的变化趋势,对指导AGC进行超前调整起到了很好的作用。     

AGC机组调节速率和精度的实时计算方法

调节速率和调节精度是自动发电控制（AGC）中考核AGC机组的两项重要指标，也是电力市场下AGC机组调配参考的依据。通过分析传统AGC软件机组响应测试方法存在的不足，提出了结合机组实际运行过程实时获取调节速率及精度的计算方法。在多个电网能量管理系统（EMS）中的实际应用证明该方法是切实可行和有效的。     

AGC机组调节速率和精度的实时计算方法

调节速率和调节精度是自动发电控制(AGC)中考核AGC机组的两项重要指标,也是电力市场下AGC机组调配参考的依据.通过分析传统AGC软件机组响应测试方法存在的不足,提出了结合机组实际运行过程实时获取调节速率及精度的计算方法.在多个电网能量管理系统(EMS)中的实际应用证明该方法是切实可行和有效的.     

安徽电网实时发电控制系统设计及实现

为了减轻自动发电控制（AGC）机组调节负担,提高AGC控制合格率,提高电网调度自动化水平,安徽电网实时发电控制系统利用超短期负荷预计的结果,自动调整机组发电计划,并自动下发到电厂,使发电机组能较为准确地响应系统负荷变化。该系统改变了传统调度人员用电话调度发电出力的方式,使发电调度较为科学合理,在减轻AGC机组调节负担、提高了电网运行安全性,一年多的运行情况表明,该系统投入小、见效明显,对以火电机组为主的电网AGC实用化工作和提高电网调度自动化水平及质量控制有借鉴作用,可供建立电力实时市场技术支持系统时参考。     

基于改进数据流在线分割的超短期负荷预测

为同时提高超短期负荷预测的实时性和准确性,应对现代电力系统对实时负荷预测的更高要求,提出一种基于改进数据流在线分割的超短期负荷预测方法。该方法根据负荷发展的时间趋势,利用数据流实时处理技术进行超短期预测,然后结合蕴含天气因素和负荷周期特性作用的短期负荷预测结果,对分割点的实时预测结果进行修正;其快速分段预测能力,避免了重复建模,提高了预测速度;对分割点的实时修正处理有效地增加了历史信息利用率,降低了分割点误差,使预测精度稳定在一个较高的水平。采用实际负荷数据检验该预测模型的有效性,结果表明,基于该模型的预测精度和速度均优于几种常规超短期预测算法,同时降低了拐点预测误差,在天气突变时也具有稳定的适应性。     

基于AGC调频分区控制的光储联合系统参与市场投标策略

为充分发挥光储联合系统提供调频辅助服务的能力、提高联合系统的收益,提出了一种基于自动发电控制(automatic generation control,?AGC)调频分区控制的光储联合系统参与市场的投标策略。首先,考虑了光储系统运行特性和电网频率波动不确定性,提出了光储系统参与能量-调频市场的日前-实时两阶段交易方法。其次,提出了光储系统参与AGC的实时调频控制方法,根据区域控制偏差所处控制域动态分配光储系统所承担的调节量。然后,构建了光储联合系统参与电力市场的多时间尺度投标优化模型,其中日前市场考虑了潜在的实时能量偏差,实时市场利用滚动优化方法反馈校正多种不确定因素。最后,通过算例分析验证了该策略在充分考虑电力系统频率安全稳定的前提下,使利润增加了14.9%,显著提高了光储联合系统的收益。     

电力市场下基于改进遗传算法的AGC机组的选择

针对电力市场下参与竞标的各自动发电控制（AGC）机组的选择问题,提出了一种基于实数和二进制数混合编码、个体分段交叉变异的改进遗传算法。该算法采用实数模拟AGC机组的调节容量,无需解码,具有较高的收敛精度,同时采用二进制编码模拟AGC机组中标状态,充分利用了两种编码方式的优点;对群体中的个体采用了轮盘赌选择,并按容量段、状态段分别进行交叉、变异的遗传操作方法,较好地解决了电力市场下AGC机组选择这一0—1混合整数非线性规划问题。最后通过对某省实际电网的算例分析,验证了该算法的可行性。     

基于实时仿真的网省AGC联合测试技术

自动发电控制(automatic generation control, AGC)是电网调度自动化系统中的一项重要功能,在统一调频控制和电力现货市场环境下AGC控制功能重要性愈加凸显。本文研究提出了基于实时仿真的网级和省级AGC联合闭环测试方案,进而研究开发了实时仿真与网省AGC异构系统的通信交互接口和实时闭环测试技术,提出了多GTNET卡并联同步以及"单端接口、数据转发"等数据交互接口方法,解决了网省AGC仿真联合实时闭环测试中的海量实时数据交互问题。最后通过接口测试验证了多GTNET卡并联同步高速通信能力及其接口延时特性。     

含自动发电控制信号时滞的区域互联电网AGC控制模式研究

在大区域电力系统内进行电力市场运营是我国电力市场改革的基本方针之一;探索与之相适应的AGC模式是区域电力市场研究的一个重要方面.基于国内外AGC运行经验,现归纳出6种AGC模式.采用频率动态仿真的方法,着重研究了多控制区域控制模式的频率控制特性.在研究过程中,首先对子区域AGC指令积分增益系数做了优化,并进一步研究了AGC信号时滞对AGC控制性能的影响.最后,基于某一区域电网的实际系统负荷数据和运行方式进行频率动态仿真和分析.     

有功和AGC联合电力市场调度模型及定价分析

自动发电控制(AGC)作为一种主要用于有功调频和实时电力电量平衡的负荷备用容量,与有功电能交易的耦合性较强,在系统运行出现波动时,AGC容量的确定直接关系到电能市场的价格波动.为了防止在线机组事后(即在实时调度中需要AGC时)通过滞留容量来牟取暴利,电力市场环境下如何考虑有功和AGC联合电力市场的协调运作问题是一个值得研究的课题.文中对此进行了讨论,首先建立了有功和AGC协调运作的联合市场调度模型,使得购买有功和AGC容量的费用最小;然后重点就联合优化下的AGC机组进行了定价分析,特别针对其机会成本和滞留容量等问题进行了讨论,得到了一些有益的结论.最后,通过算例仿真说明了所建模型的基本特征.     

电力期货市场的价格发现功能

价格发现功能是期货市场的基本功能之一,它在期货市场的发挥程度直接反映了期货市场的有效性.为检测电力期货市场的价格发现能力,借助协整理论和误差修正模型分析了北欧电力期货市场的"简单效率",并利用Granger因果检验、冲击反应分析、方差分解等方法对北欧电力期货市场与现货市场的领先一滞后关系进行了研究.研究结果显示,期货电价和现货电价存在协整关系,且期货电价是现货电价的无偏估计量,北欧电力期货市场满足"简单效率";期货市场的价格变化领先于现货市场的价格变化,且期货市场在价格发现功能中处于主导作用,北欧电力期货市场具有良好的价格发现功能.     

可再生能源发电对实时电价的影响分析——德国电力现货市场的数据实证

电力现货市场实时交易可充分发挥市场调节作用,促进可再生能源消纳。基于数据实证分析可再生能源发电对实时电价的影响,对理解现货市场运行规律、开展市场成熟度评价等具有重要参考价值。选取德国电力现货市场开展数据实证,收集发电量、负荷量、预测误差、价格等多因素数据,基于时间序列特征表示方法,研究可再生能源发电对实时电价的影响。首先,使用特征表示方法将时间序列时域模型转化为特征向量。然后,采用贪婪向前特征选择算法提取关键特征,最大化因素间差异。接着,分别基于全部特征和关键特征讨论了多因素间的相关性,并构建了影响机理网络图。实证结果表明德国电力现货市场实时电价主要受到风力发电量预测误差影响,因素间相关性主要来自时间序列的傅里叶变换、小波变换、离散符号化等特征。最后,通过中德电力现货市场的定量对比,指出中国广东电力市场实时电价更易受新能源发电量而非预测误差的影响。     

电力期货价格的协整建模与预测

在电力市场环境下,电力期货价格受现货价格、利率和负荷需求等多种因素影响,变化趋势复杂,很难将所有的因素都加以考虑来建立一个准确的模型对其进行全面描述.因此,选取最重要的影响因素:电力现货价格,利用协整理论来研究电力期货价格和现货价格之间的动态关系,并建立向量误差修正模型(VECM),对电力期货价格进行有效的预测.     

电力现货市场下激励型需求响应交易机制及出清模型

为了进一步推动中国电力现货市场的建设,考虑发电侧和负荷侧共同参与、公平竞争的市场化交易模式将是电力现货市场未来发展的趋势。鉴于国内现货市场需求响应的研究尚处于起步阶段,需求响应产品如何参与市场是亟待解决的问题,对此设计了一种适用于目前国内电力现货市场的计及激励型需求响应的交易机制和出清模型。首先分析了批发市场下激励型需求响应的参与方式,探讨相关的交易机制和响应效益评估方法;然后,根据参与用户的市场投标信息构造激励型需求响应的现货市场竞价模型,在能量与备用市场联合优化模式下提出计及激励型需求响应的市场出清模型。最后,通过IEEE-30节点算例对激励型需求响应的市场效益进行定量化分析,验证了所提方法的实用性和模型的有效性。     

可中断电力合同中新型期权的定价

可中断电力合同是一种结合电力期权的风险管理工具，可有效地管理可中断负荷。可中断电力合同所结合的电力期权为新型复合电力期权而不是普通的期权，由于新型电力期权的复杂性导致不能求解期权价格的解析解，因此该文提出通过数值方法：蒙特卡罗法近似求解该复合电力期权的价格，并提出了该期权在无套利条件下的定价公式。该文通过电价的历史数据分析提出了电价的混合模型，以描述电价行为特性。算例对美国New England电力市场某月的复合电力期权进行定价，结果表明该期权价格与实际市场中的该期权价值间的误差小于5％，说明该文所提方法是有效的。该文提出的期权定价方法也适用于其它类型的电力期权，有推广价值和应用前景。     

特约文章：水电现货竞价关键技术研究进展

电力现货市场是现代电力体系的重要组成部分,对还原电力商品属性、发现价格和优化资源配置起着关键作用。水电受径流随机性影响,丰枯矛盾突出,出力不确定性大;水库受综合利用限制多,梯级电站联系紧,多主体上下游电站信息共享难;加上外送通道不足、断面阻塞严重等现状,水电参与电力现货市场面临诸多挑战。本文针对水电参与电力现货市场“量价”申报涉及的关键科学技术问题,包括市场出清价预测、发电能力优化、竞价策略、水电现货报价决策支持系统等,对国内外研究现状进行总结,对提出的数学模型和算法进行归纳,评述了现有方法的优缺点,对未来发展趋势进行展望,旨在为丰富我国电力现货市场理论和方法及水电企业生产经营提供参考。     

基于代理模型的分布式能源现货市场运营模式

如何在信息不对称的环境下实现分布式能源现货市场中多主体利益最大化是亟需解决的问题。提出一种新型的基于代理模型的分布式能源现货市场运营模式,并提出数据驱动的日前市场代理模型的建模方法,得到不显式包含物理模型信息的分布式能源市场出清电价曲线与各市场主体最优联络线功率曲线及其日用电成本之间的映射模型,进而建立基于代理模型的分布式能源现货市场出清多目标优化模型,分布式能源现货市场运营商可基于该模型科学、公正地最大化各市场主体的经济利益。与基于物理模型的集中调度运营模式和基于分段报价的集中竞价出清模式的算例进行比较,验证了所提现货市场运营模式和代理模型建立方法的可行性和有效性。     

考虑灵活块交易的电力现货市场出清模型

灵活块交易是国外电力现货市场新设计的交易品种。该交易品种允许发电企业、电力用户根据自身的发电技术特征与用电实际需求,选择多样化、个性化的交易方式,以增加市场的流动性,这对于在中国开展电力现货市场建设试点具有借鉴价值。为此,文中首先简要介绍了北欧电力现货市场的运行机制,描述了现货市场中小时交易、灵活小时交易、块交易等交易品种的定义与特点。在此基础上,结合现货市场交易机制设计,重点构建了考虑灵活块交易的现货市场出清模型。由于该模型属于多时段、大规模、非线性混合整数规划问题,因此为提高该模型的求解效率,提出了降低模型非线性程度的线性化建模方法。最后,通过算例分析验证了所提模型与求解方法的正确性和有效性。     

计及广义负荷不确定性和激励型需求响应的电力现货市场竞价方法

以国内目前电力现货市场运营机制为基础,提出一种计及分布式发用电单元功率预测不确定性以及激励型需求响应资源功率调节能力的广义负荷参与日前电力现货市场竞价的方法,并构建相应的市场出清模型。统计得到广义负荷净功率预测误差的条件概率分布,推导广义负荷日内购电期望和需求响应补偿的成本函数,揭示价格引导模式下广义负荷激励型需求响应的响应量-申报电价-申报电量之间的关系,使广义负荷原本多元、随机的报价曲线等效转化为符合市场统一规范的一元确定性报价曲线。采用不均匀最优分段技术将连续型报价曲线转化为规范的离散型阶梯曲线,并将其代入动态市场出清模型中进行竞价出清。仿真结果验证了出清电价对分布式新能源发电和负荷用电平衡情况的刻画能力。     

基于节点边际电价的电力市场分区策略研究

随着中国新一轮电力体制改革的加速推进,区域中长期交易市场逐渐成熟,现货市场成为深化电力改革推进的突破点。针对现货市场下的节点边际电价展开研究,基于各省电改政策分析了最优潮流下的节点边际电价计算方式,采用预测-校正原偶内点法进行优化,并通过Psat搭建仿真模型进行验证。基于阻塞对节点边际电价的区域影响特性,考虑空间分布、发电企业报价和节点边际电价,提出一种电力市场分区策略。经仿真验证,所提策略可以较好地应用于现货市场分区,能够明确反映电力市场价格信号,为发电企业和电力用户的投资提供方向,促进电力现货市场的有序发展。